CN105368460A - 一种铅金属土壤污染纳米修复剂及其制备方法 - Google Patents

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仲英豪
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Abstract

本发明公开了一种铅金属土壤污染纳米修复剂及其制备方法，上述铅金属土壤污染纳米修复剂，由包含以下重量份的组分制成：膨润土50-55份、云母20-30份、纳米羟基磷灰石5-9份、壳聚糖纤维5-8份、二水合磷酸氢钙2-4份、碱式碳酸铝钠2-4份、碳酸镁2-3份、(三甲基硅基)磷酸盐1-3份、铁铝酸钠1-2份、谷胱甘肽1-2份、铝酸钙0.5-1份和硫酸锰0.5-0.8份。本发明还提供了一种铅金属土壤污染纳米修复剂的制备方法。

Description

一种铅金属土壤污染纳米修复剂及其制备方法
技术领域
本发明属于土壤污染修复剂领域，特别涉及一种铅金属土壤污染纳米修复剂及其制备方法。
背景技术
土壤是人类社会生产活动的重要物质基础，是不可缺少、难以再生的自然资源。由于土壤易受化学品的污染，污染后的土壤不仅会导致农作物减产，甚至引起农产品中污染物超标，危害人体健康。
在污染的土壤上种植作物，不仅会影响作物生长，从而降低作物产量，同时也会使作物在生长过程中吸收污染土壤中的成分，使作物本身受到重金属沉积的危害，从而人体在食用上述作物后也会产生不良影响。铅和其化合物对人体各组织均有毒性，经消化道吸收，进入血循环而发生中毒。
发明内容
针对上述的需求，本发明特别提供了一种铅金属土壤污染纳米修复剂及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种铅金属土壤污染纳米修复剂，由包含以下重量份的组分制成：
膨润土50-55份，
云母20-30份，
纳米羟基磷灰石5-9份，
壳聚糖纤维5-8份，
二水合磷酸氢钙2-4份，
碱式碳酸铝钠2-4份，
碳酸镁2-3份，
(三甲基硅基)磷酸盐1-3份，
铁铝酸钠1-2份，
谷胱甘肽1-2份，
铝酸钙0.5-1份，
硫酸锰0.5-0.8份。
所述组分还包括锆酸钠0-1重量份。
所述组分还包括硫酸镁0-0.5重量份。
一种铅金属土壤污染纳米修复剂的制备方法，该方法包括以下步骤：
（1）称取云母20-30重量份和纳米羟基磷灰石5-9重量份加入研磨机中，研磨5-10分钟；
（2）加入膨润土50-55重量份、壳聚糖纤维5-8重量份、二水合磷酸氢钙2-4重量份、(三甲基硅基)磷酸盐1-3重量份、铁铝酸钠1-2重量份、铝酸钙0.5-1重量份、硫酸锰0.5-0.8重量份、锆酸钠0-1重量份和硫酸镁0-0.5重量份，加入高压均质机中，在55-70℃下混合8-15分钟；
（3）加入谷胱甘肽1-2重量份、碳酸镁2-3重量份和碱式碳酸铝钠2-4重量份，搅拌均匀，得到铅金属土壤污染纳米修复剂。
步骤（2）中所述高压均质机的压强为18-20MPa。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
（1）本发明制得的铅金属土壤污染纳米修复剂以膨润土为主要原料，通过加入云母、纳米羟基磷灰石、壳聚糖纤维、二水合磷酸氢钙、碱式碳酸铝钠、碳酸镁、(三甲基硅基)磷酸盐、铁铝酸钠、谷胱甘肽、铝酸钙和硫酸锰，制得的铅金属土壤污染纳米修复剂具有良好的修复效果，能有效除去土壤中的重金属离子，且修复效果稳定，在温度较低时仍能保持良好的修复效果。
（2）本发明的铅金属土壤污染纳米修复剂具有修复时间短、所需用量少等优点，节约了成本，同时加入本发明的修复剂，能够在一定程度上提供植物生长的肥料。
（3）本发明的铅金属土壤污染纳米修复剂，其制备方法简单，易于工业化生产。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
（1）称取云母20kg和纳米羟基磷灰石5kg加入研磨机中，研磨5分钟；
（2）加入膨润土50kg、壳聚糖纤维5kg、二水合磷酸氢钙2kg、(三甲基硅基)磷酸盐1kg、铁铝酸钠1kg、铝酸钙0.5kg和硫酸锰0.5kg，加入高压均质机中，在18MPa、55℃下混合15分钟；
（3）加入谷胱甘肽1kg、碳酸镁2kg和碱式碳酸铝钠2kg，搅拌均匀，得到铅金属土壤污染纳米修复剂。
制得铅金属土壤污染纳米修复剂的性能测试结果如表1所示。
实施例2
（1）称取云母20kg和纳米羟基磷灰石5kg加入研磨机中，研磨5分钟；
（2）加入膨润土50kg、壳聚糖纤维5kg、二水合磷酸氢钙2kg、(三甲基硅基)磷酸盐1kg、铁铝酸钠1kg、铝酸钙0.5kg、硫酸锰0.5kg、锆酸钠1kg和硫酸镁0.5kg，加入高压均质机中，在18MPa、55℃下混合15分钟；
（3）加入谷胱甘肽1kg、碳酸镁2kg和碱式碳酸铝钠2kg，搅拌均匀，得到铅金属土壤污染纳米修复剂。
制得铅金属土壤污染纳米修复剂的性能测试结果如表1所示。
实施例3
（1）称取云母30kg和纳米羟基磷灰石9kg加入研磨机中，研磨10分钟；
（2）加入膨润土55kg、壳聚糖纤维8kg、二水合磷酸氢钙4kg、(三甲基硅基)磷酸盐3kg、铁铝酸钠2kg、铝酸钙1kg、硫酸锰0.8kg、锆酸钠1kg和硫酸镁0.5kg，加入高压均质机中，在20MPa、70℃下混合15分钟；
（3）加入谷胱甘肽2kg、碳酸镁3kg和碱式碳酸铝钠4kg，搅拌均匀，得到铅金属土壤污染纳米修复剂。
制得铅金属土壤污染纳米修复剂的性能测试结果如表1所示。
实施例4
（1）称取云母30kg和纳米羟基磷灰石9kg加入研磨机中，研磨10分钟；
（2）加入膨润土55kg、壳聚糖纤维8kg、二水合磷酸氢钙4kg、(三甲基硅基)磷酸盐3kg、铁铝酸钠2kg、铝酸钙1kg、硫酸锰0.8kg、锆酸钠1kg和硫酸镁0.5kg，加入高压均质机中，在20MPa、70℃下混合15分钟；
（3）加入谷胱甘肽1kg、碳酸镁2kg和碱式碳酸铝钠4kg，搅拌均匀，得到铅金属土壤污染纳米修复剂。
制得铅金属土壤污染纳米修复剂的性能测试结果如表1所示。
实施例5
（1）称取云母25kg和纳米羟基磷灰石7kg加入研磨机中，研磨8分钟；
（2）加入膨润土52kg、壳聚糖纤维7kg、二水合磷酸氢钙3kg、(三甲基硅基)磷酸盐2kg、铁铝酸钠1.5kg、铝酸钙0.8kg、硫酸锰0.6kg、锆酸钠0.5kg和硫酸镁0.2kg，加入高压均质机中，在19MPa、65℃下混合12分钟；
（3）加入谷胱甘肽1.5kg、碳酸镁2.5kg和碱式碳酸铝钠3kg，搅拌均匀，得到铅金属土壤污染纳米修复剂。
制得铅金属土壤污染纳米修复剂的性能测试结果如表1所示。
对比例1
（1）称取云母30kg和羟基磷灰石9kg加入研磨机中，研磨10分钟；
（2）加入膨润土55kg、壳聚糖纤维8kg、二水合磷酸氢钙4kg、(三甲基硅基)磷酸盐3kg、铁铝酸钠2kg、铝酸钙1kg、硫酸锰0.8kg、锆酸钠1kg和硫酸镁0.5kg，加入高压均质机中，在20MPa、70℃下混合15分钟；
（3）加入碳酸镁3kg和碱式碳酸铝钠4kg，搅拌均匀，得到铅金属土壤污染纳米修复剂。
制得铅金属土壤污染纳米修复剂的性能测试结果如表1所示。
对比例2
（1）称取云母30kg和羟基磷灰石9kg加入研磨机中，研磨10分钟；
（2）加入膨润土55kg、壳聚糖纤维8kg、二水合磷酸氢钙4kg、(三甲基硅基)磷酸盐3kg、铝酸钙1kg、锆酸钠1kg和硫酸镁0.5kg，加入高压均质机中，在20MPa、70℃下混合15分钟；
（3）加入谷胱甘肽2kg、碳酸镁3kg和碱式碳酸铝钠4kg，搅拌均匀，得到铅金属土壤污染纳米修复剂。
制得铅金属土壤污染纳米修复剂的性能测试结果如表1所示。
对比例3
（1）称取云母30kg和纳米羟基磷灰石9kg加入研磨机中，研磨10分钟；
（2）加入膨润土55kg、二水合磷酸氢钙4kg、铁铝酸钠2kg、铝酸钙1kg、硫酸锰0.8kg、锆酸钠1kg和硫酸镁0.5kg，加入高压均质机中，在20MPa、70℃下混合15分钟；
（3）加入谷胱甘肽2kg、碳酸镁3kg和碱式碳酸铝钠4kg，搅拌均匀，得到铅金属土壤污染纳米修复剂。
制得铅金属土壤污染纳米修复剂的性能测试结果如表1所示。
利用挖掘机对污染待修复的土壤进行挖掘，将上述实施例1-5和对比例1-3中的铅金属土壤污染纳米修复剂添加在污染的土壤的表面施加2cm厚度的修复剂后，将受污染土壤表层20cm厚的土壤与施加的修复剂通过翻耕的方式混合均匀，10天后，进行采样监测，结果具体如表1所示。
表1
本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种铅金属土壤污染纳米修复剂，其特征在于，由包含以下重量份的组分制成：
膨润土50-55份，
云母20-30份，
纳米羟基磷灰石5-9份，
壳聚糖纤维5-8份，
二水合磷酸氢钙2-4份，
碱式碳酸铝钠2-4份，
碳酸镁2-3份，
(三甲基硅基)磷酸盐1-3份，
铁铝酸钠1-2份，
谷胱甘肽1-2份，
铝酸钙0.5-1份，
硫酸锰0.5-0.8份。
2.根据权利要求1所述铅金属土壤污染纳米修复剂，其特征在于，所述组分还包括锆酸钠0-1重量份。
3.根据权利要求1所述铅金属土壤污染纳米修复剂，其特征在于，所述组分还包括硫酸镁0-0.5重量份。
4.一种铅金属土壤污染纳米修复剂的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
（1）称取云母20-30重量份和纳米羟基磷灰石5-9重量份加入研磨机中，研磨5-10分钟；
（2）加入膨润土50-55重量份、壳聚糖纤维5-8重量份、二水合磷酸氢钙2-4重量份、(三甲基硅基)磷酸盐1-3重量份、铁铝酸钠1-2重量份、铝酸钙0.5-1重量份、硫酸锰0.5-0.8重量份、锆酸钠0-1重量份和硫酸镁0-0.5重量份，加入高压均质机中，在55-70℃下混合8-15分钟；
（3）加入谷胱甘肽1-2重量份、碳酸镁2-3重量份和碱式碳酸铝钠2-4重量份，搅拌均匀，得到铅金属土壤污染纳米修复剂。
5.根据权利要求4所述的铅金属土壤污染纳米修复剂的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述高压均质机的压强为18-20MPa。
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